автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.18, диссертация на тему:Исследование влияния печати и демонстрирования стереофильмов на пространственную характеристику стереизображений и разработка метода ее оценки

ГШУДлГСТВЕШШЙ КОМИТЕТ СССР ПО ЙШШОГРАШ ДЖОГОШЙ ОРДЕНА ТРЗДОПОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

тучно-иссадовАтвльский шмогоинсши - Н И К 9 И -

. На правах рукописи

АМЕЛЬЯНОВА Светлана Григорьевна

Ш 778.558:778.534.1!

! '778* 534.1 (043.3 )+778.554.1 $ «778.534,1 (043.3)

ШСЛРДОЕАНИВ влияния печати и дшонстрирошия сгшошшов на лтшт рлнствешотз характеристику стереоизображений и РАЗРАБОТКА метода ЕЕ ОЦЕНКИ

Спйцвальность 05,11.10 - ТГриборн з техняка •

кяноматографиа

Автореферат дясоартацяя на ооиокавиэ у-чоной .степаня кавдидэта хахиячеокк* наук

Москва - 1990

Работа шдолнэна во Всесоюзном Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском кинофотоинституте.

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор В,Г.Комар

Официальные оппоненты: - доктор технических тук,

профзссор О.Ф.Гребенников - кандидат технических наук, •доцент И,А.Преображенский

Ведущее предприятие; Государственный проектный институт Гипрокино Ленинградский $шшал

Защита состоится "¿7" гЗеХ&2>/)Р 1990 г, в . час,

• нп заседании специализированного совета К 035 05 01 Боасоюзного научно-последовагельокого кпнофотоинстигута по адресу: 125167, Москва, Ленинградский проспект, дом 47, тел. 157-67-41;

О диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Вооооозного научно-исследовательского кйно|х>тоннотитуга,

Автореферат разослан "26« //ОЯ&РЯ 1990г.

Учений секретарь специализированного совета кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Подггаоано к печати 12/ХГ-Э0г, . Формат 60x84/16

Печать офсетная У;ад#пгч*л,1,0 '7ч.-изд. 1,0

Тираж 100 экй» . "Заказ й 231 Бесплатно

- - - ■ ' I ■ 1 ' ■ • - ........... ■ - - г Г- II I . ■■ г ■ N1 ■ I I ■ | ■• ■ 1 Г ■

J25I67, Москва, Ланинградогяй вр»,47. Ротапринт НМКФЙ.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Повышенный интерес зрителей к стере о кяб е мат о графу обусловил работы по создании тесняка я технологи получения и показа как 70 им, так и 35 мм стереофкльмокопий при обеспечении высоких качественных показателей стереоизображения.

Степень эмоционального воздействия на зрителей в большой мере зависит от протяженности и детальности воспроизводимого пространства, что обусловлено величиной порогового разностного параллакса, заложенного в стереонегативе при съемке. Влияние процессов печати и демонстрирования стереофильмов на этот параметр сказывается на качестве объемного изображения. Оценка качества стереоизображений до сих пор осуществлялась субъективными оценками "лучше", "хуже". Однако такая субъективная оценка не может лечь э основу научно обоснованных рекомендаций по изготовлению и показу стереофильмов.

Совершенствование систем стереокияематографа, разнообразие вариантов получения стереофильмокопяй на 70 и 35 мм кинопленке, а такке определение более точных требований к технике и технологии стереокияематографа делает актуальной проблему количественной оценки пороговых разностных параллаксов стереоизображения и порогов стереозрения наблюдателя в условиях кинозала.

Трансформация изображения при переводе из одного формата в другой изменяет в первую очередь резкостные и пространственные параметры стереоизображения. Попытки выполнить поэтапную и интегральную оценку качества изображения в единой цепа кинематографического процесса предпринималась неоднократно. К сехале-няг, поэтапная оценка отдельных звеньев не всегда правильно ха-

растеризует систему в целом с не зсахда точно коррелируете^ о визуальной оценкой.

До сих пор отсутствовали, методы оценки качества сгераока-ноизображешй, включающие функции передачи шдудяаав (ШМ) бинокулярной зрительной системы при стереавоспрЕягаи 2 условиях кинозала. Поэтому разработка метода я средств для оценки ШМ стереокияематографаческой и бинокулярной зрительной систеш наблюдателя представляется достаточно актуальной.

Создание методов и средств количественной оценка пространственных и дередаточншс характеристик стереоизобрааешш с учетом аналогичных характеристик б&нокудщзной зрительной сестеыы наблюдателя в конкретных условиях стереозаяа позволяет определить более точные требования к технике и технологии дзготовлэ-ния и показа стереофильмов, а танке к условиям восприятия стереоизображения. Это, в свою очередь, позволит погасить качество проецируемого стереоизображения я создать комфортные условия стереовосприятия.

Дедью настоящей работы является разработка цкгсдоз а средств визуальной количественной оценки пространственрст и передаточных характеристик стереоизображений сгереокиввдагогра$еч80-кой системы и бинокулярной зрительной сиотеш кайэдшедя в. условиях кинозала."

Исходя из -поставленной цели были- вфрыулированы ссновше. задачи:

1. Построение структурной »вдели сгереокияематографпчемю-го процесса. •

2. Исследование технических средств, технологических возможностей и варяаязов схем печати з. проекции стереофшшокопий.

3. Разработка метода и стереотест-фильма для измерения пороговых параллаксов стереоизображений л порогов стереозренвя

-

наблюдателей з условиях кинозала»

4. Разработка метода, тоста а создание стереотест-фильма для определения 35ПМ стереокинематографической. и бинокулярной зрительной системы яаблодателя при стерэовосприятия, позволяю-пщх определить критическую пространственную частоту зрительной системы, рассчитать критерии качества стереоизображений различных стереосистем и оценить их.

о. Определение зависимости функции передачи модуляции с! и популярной зрительной системы от ориентации плоскости поляризации света.

Научная ноаизна результатов заключается в представлении стере окияе мат о графаческо го процесса в виде структурной модели, состоящей из двух взаимодействующих систем, стереокшематографичес-кой а бинокулярной зрительной системы наблюдателя. Званья модели охарактеризованы основными принципиальными параметрами: пространственными (пороговые разностные параллаксы стереоизображения и пороги стереозрендя наблюдателя) и передаточными (функция передача модуляции стереоизображения и стереозреняя). Такое представление позволило выработать четкую концепцию решения проблемы оценка качества стереоизображения с учетом характеристик бинокулярной зрительной системы путем создания методов н средств визуальной количественной оценка, основных параметров стереоизображения.

Разработан визуальный метод количественной оценки пороговых разностных параллаксов стереоизображений а порогов стераозрения наблюдателя в условиях кинозала. Для реализации метода разработан стэреотаст-фильм, в котором стимулом для восприятия пространства является только разностный параллакс. Изображение теста позволяет исследовать я количественно оценивать стереопорогя любой система отображения стереокановидео-ияформация в конкретных условиях ее пряиенеаия.

Разработан визуальный метод измерения ФПМ электронно-оптических, стереокинемагографических я зрительных систем в конкретных условиях восприятия. Для этой цели были созданы тесты и изготовлен стереогест-фильм. Изображения тестов сформированы до матричному принципу расположения синусоидальных решеток, промоделированных по закону Гаусса. Получены ранее неизвестные ФПМ стереокинематографической системы и бинокулярной зрительной сж-стемн наблюдателя при стереовослряятии в условиях кинозала.

Определено значение критической пространственной частоты \)е= 36 ш-1 бинокулярной зрительной системы наблвдателя при стереовосприягия. Использование полученной величины расширяет возможности известного метода оценки качества киноизобранения и позволяет применять его для оценки стереоизображений различных стереокияематографаческих систем.

Обнаружены неизвестные ранее закономерности ~ периодичность изменения функции передачи модуляции зрительной системы в зависимости от ориентация плоскости поляризации света, составляющая 60+10°, а также сдвиг фаз ториодичностей этих изменений для левого-и правого глаза, составляющий 30+10°. Полученные закономерности позволяют реализовать способ, улучшающий восприятие стереоизображения и развить новые представления об организации бинокулярной 'зрительной системы.

Практическая ценность работы состоит в том, что разработанные метод и стереотест-фильм применены для измерения порогов стереозрения и пороговых параллаксов стереоизображений 70 и 35 ш стереокинематографических' систем, что позволило на основе полученных результатов дать научно обоснованные рекомендации по рас- _ положению первых рядов зрительских мест в -стереозалах с целью создания комфортности стереовоспршггия.

Раз работ анные метод и стереотест-фильм, содержащий слоите синусоидальные решетки, применены для измерений ФПМ стереокине-матографйческоЙ и бинокулярной зрительной систем при стереовос-приятии, что позволило определить критерии резкости, зернистости А обобщенный критерий стереоизображения 70 я 35 мм стереосистем, сравнить эти системы по качественным критериям и реалл-"зовать выбранную технологическую схему получения стереофильмоко-пий на к/с "Мосфильм".

С помощью разработанного геста измерены ФПМ и ее равномерность по полю изображения- оптических систем (фотографических объективов), что имеет особую ценность в условиях производства оптики и на этапе выходного контроля. Данный тест и его варианты позволяют оценить ФПМ и ее равномерность по полю изображения (зрения) любой электронно-оптической я зрительной системы. Созданный тест- и его варианты защищены двумя заявками на изобретение,'получавшими положительные.репения.

Установленные зависимости контрастной чувствительности обоих глаз зрителя от ориентации плоскости'поляризации позволили разработать способ улучшения восприятия стереоизображения в поляризованном сзетэ операторов специальных систем отображения сте-реовидеоикфориация. Полученные принципиально'новые результаты используются в исследованиях, проводимых в лаборатории физиологии зрения Института физиологии ям. И.П.Павлова АН СССР я в Глазной клинике Военно-Медицинской Академии им. СЛ.Кирова для диагностики бинокулярного зрения. Приоритетность работы защищена двумя заявками на изобретение, получившими положительные решения, и авторским свидетельством ва изобретение.

Разработанные комплексные рекомендации по проектированию я техническому оснащению стереокиноте атров применены Ленинград ска-

- б -

ми филиалами институтов Гипрокино и Гипротеагр при создании проектов переоборудования стереоканотеааров "Сшрус" в г.Таллшпе . "Отерео1* в г.Ленинградеи позволяли сократить сроки д улучшкпь к чество проектирования. Они могут быть использованы в качестве учебного пособия для студентов ЖИ £ кинотехнякумов при выполнении дипломных работ.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной рабо< тн обсуздались на 17 смотре -кожуре е молодых учении и слециаляс' тон, Москва, НШЕИ, 1984 г.; 12 Всесоюзной научно-технической конференции "Техника филылопродзводства. Техника и технология к ноизобрааенай", Москва, ШК5?И, 1937 г.} Рабочем совауанив "Медицинские пралоаения физиологии сенсорных систем", Москва» Инстит; хяшческой физики АН СССР, Кб7 г.} Научно-яехничесной яодферен« щш Ленинградского института ниноянненеров, посвященной 70-лети 'ЛйЗШ, Ленинград, ЛИКИ, 1988 г.; Конференции "Автоматизированные системы реального времени для эргономических исследований", Тар тусклой Еосударстьеняый Университет, 1988 r.j Научнснгехлической конференции Ленинградского института кинаинаенеров, Ленинград, ЛИНИ, I9S0 г.; П Совещании по фазиологячеехш пробле,\:аы очувств; вел роботов, Ленинград, Институт физиология ел. Павлова ИЛ. АН СССР, 1990 г. '

Связь теш с планом научных работ НИКФИ. Теоретические и

■ «

экспериментальные исследования, проведенные в работе, выполнены в соответствий с отраслевым пианом научно-исследовательских и ошгтяо-конструкгорских работ 'so развитию техники п технологии щ фвссиональной кинематографии Госкино СССР в рамках тем: 02.03.0' (IS85-ISBS гг.), 30.08.07 (I98S-I990 гг.). i

Дичнш; вклад автора. Автором разработаны.основные пологеша работы, получены соответствующие теорехяческиэ выводы и выполне-

ВЫ э:«зпершлоях&шш исследования. При непосредственном участия автора созданы образцы сгереоюст-фальмов для измерения стерео-порогоз я функция передача модуляция стереокинематографической

я зрительной сзотеж.

Структура и объем дпаоептапдя« Диссертационная работа состо-;тг и ззедзиля, четырех глаз, заключения ц библиография. Материал .изложен на 149 страницах машинописного текста, содержит 45 рисунков, 25 таблиц. Общий объем диссертации составляет 230 страниц» библиография содержит 174 наименований работ отечественных: а зарубежных авторов.

Публикация. По материалам диссертации опубликовано 19 работ, из 1Ш 4 заявка на изобретения, получившие положительные решения, л 2 авторские свидетельства на изобретения, подтверждающие приоритетность разработок.

Полсгеняя, выносимые на задиту

' I. Представление сгереокалемзгографического процесса в виде струкгурнсЛ модели, состоящей лз двух взаямодействувдах си-зтам стер^окинепатографяческсЯ я бинокулярной зрительной, звенья которой хапахзеризуатся основными принципиальными параметрами -прострапстьенним Сяорогозые разностные параллаксы стереоизображения я порога стераозреаяя) а передаточными (функции передачи модуляции стереоезобракандя я стесеозрения наблюдателя при сте-реоаоспрлягая з условиях кинозала).

Способ получения 35 ка етерссфкдьмскопиа с горизонтальной аиаюрТшроваяяой стереопароа о исходных 70 та стереоматераалов по выбранная технологически схемам, пвзволяппай демонстрировать 35 ги етереофалк'.околяя о использованием 35 ш кинопроекционной аппаратуры а специальной агереопроекционной оптика.

2. Метод количественной оценки пороговых разностных параллаксов стереоизображений и порогов стереозрения яаблвдагелей в условиях кинозала, основанный на использовании стерестест-фнль- • ыа, дозволяющий ввделигь из совокупности качественных параметров и измерить чисто стереоскопический параметр стереоизображения и стереозреяия.

Полученные значения сгереопорогов позволяют уточнить,расположение первого рада зрительских мест относительно экрана. В стереозелах системы "Стерео-70" первый ряд должен быть расположен на расстоянии > 2 В0, в стереозалах системы "Стерео--ЗаА2г" - на расстоянии ¿^ > 2,3 В3.

3. Метод определения ФПМ сгереокияематографаческой и бинокулярной зрительной системы наблюдателя при стереозосприятии, основанный на применения разработанного стереотест-фальыа, изображение которого построено по матричному принципу расположения

~ синусоидальных решеток, промоделированных по закону Гаусса. Полученное значение критической пространственной частоты ИМ бинокулярной зрительной системы ваблвдагеля при стереовоспраятяи

•)е = мм-1 позволяет рассчитать критерии качества стерео-киноизображения и оценить сгереокинематографические системы.

Разработанные тесты позволяют измерить Е1М электронно-оптических и зрительных систем наблюдателей в конкретных условиях их применения.

4. Установленные неизвестные ранее закономерности - периодичность изменения функции передачи модуляции зрительной системы в зависимости от ориентации ¿носкости поляризации света, составляйся 60+10°, и сдвиг фаз этого изменения для левого и правого глаза, составляющий 30+10°, позволяющие улучшить.восприятие стереоизображений в поляризованном свете и развить новые-представ-

левая об организация бинокулярной зрительной системы.

5. Комплексные рекомендация яо проектировании я техническому оснащении стереокинотеатров, позволяющие сократить срока и улучшить качество проектирования и переоборудования стереокинотеатров.

С0ДЕР2ШЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность тэглы исследований, сформулирована цель работы, приведено краткое содержание диссертации, а такЕв перечислены положения, выносимые на защиту,

В первой глазе "Современное состояние проблемы оценка качества стереоизобраяений стереоканематографаческах систем с учетом параметров стерэозрения наблюдателей" выявлены основные трудности при оценке качества стереоизображений различных сте-реокинематогра^яческях систем.

На основании анализа отечественной и зарубежной литературы показало многообразие профессиональных стереоканематографи-чесяях систем, различавшихся по техническим и технологически.',! параметрам. Основное внимание авторов большинства работ уделено лишь техническим, экономическим и эстетическим показателям, которые приводят к неоднозначным оценкам стереосистем.

Ранее опубликованные работы не содераат необходимых сзеде-ний о количественной оценке качества стереоизобраяеняЗ различных стереосистем с учетом пространственных и передаточных характеристик стереозрэния наблюдателей.

Вопросам исследования порогового разностного параллакса стереокиноязобраяеная, обусловливавшего минимальное воспроизводимое пространство, посвящены немногочисленные работы, в которых, однако, не учаан.рвд параметров печати я проекции стерео-

ф^льмов и условий стереозоспряятия.

Исследовании порогов стереозрения посвящен ряд работ, в которых авторы приходят к неоднозначным результата!« из-за различия применяемых тест-объектов, психофизических методов и условий изучений. 3 связи с этим вопросы определения величин порогового параллакса стереоизображения различных стереосистем и порога стереозрения наблюдателя требуют исследований и разработки .методов и технических средств для их измерения.

В данной главе рассмотрены также результаты исследований дункции передачи модуляции (ЯМ) изображений кинематографических систем и зрительной системы наблвдателя. Однако работы по г.соледованшо ОПМ сгереокинематографических систем и бинокулярной зрительной системы при стереовосприятии в условиях кинозала отсутствую. Для правильной оценки стереоизображения различных стереосистем необходима ФПМ бинокулярной зрительной системы в конкретных условиях воспршгпя.-

Учитывая результаты анализа литературы в глазе сформулированы задачи, составляйте содержание работы.

Бо второй главе "Структурная модель сгереокияематографи-ческого '"процесса" рассмотрены результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов печати и проекции различных вариантов 35 и 70 мм стереофальмокопий, как звеньев модели сте-реокинематографического процесса. •

Воспроизведение стереоизображения стереооистемойи его сте-реовосприягве бинокулярной зрительной системой представлены в виде структурной модели стереокинемат ©графического процесса. Звенья модели характерязуотся основными принципиальными параметрами: пространственными и передаточными.

. ЛредлоЕенк и рассмотрены Б вариантов технологических схем

печати 35 ил стереофальмокопий о различными расположением я размерами кадров стереопары на пленке с исходных 70 мм стереомате-риалоз с соотношением сторон кадров 1,37:1 я 1,66:1.

Результаты расчетов критериев резкости, зернистости и обобщенного критерия позволили провести сравнительную оценку качества изображения стереофильмокопий, получаемых по различным варя- антам технологических схем. Кроме того, для определения возмог-ноСтбй' практической реализации в современном кинопроизводстве той или иной схемы исследованы технические и технологические особенности каадой из них.

На основании экспериментальных исследований были определены требования, предъявляемые к кинокопировальной аппаратуре оптической печати при получении 35 мм стереофальмокопий с - горизонтальной анаморфированной стереопарой.

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования позволили внедрить способ получения 35 мм стереофильмокопяй с горизонтальной анаморфированной стереопарой с исходных 70 мм стереомазерналов на к/с "Мосфильм".

В данной главе рассмотрены схемы оптических устройств сте-реопроекции 35 мм стереофильмокопий с различным расположением я размерами кадров стереопары на кинопленке, а .также исследозаяы возможности их реализации в киносета при максимальном использовании современной кинопроекционной техники. На начальном этапе работы были проведена теоретические и экспериментальные исследования параметров четырехзеркальной стэреоприставки, позволившие определить ее габариты и месторасположение в светоостической ся-. стеме 35 мм кинопроектора, разработать зеркальную стереопристав-ку и внедрить ее в двух стереокинотеатрах в гг. Туле и Владимире.

На следующем этапе были исследованы светотехнические пара-

метры стереопроекции 35.ш стереофнльмокоплй при использовании стереообъекгива.

Еа основании расчетов и экспериментов уточнена формула определения необходимого, светового потока кинопроектора для • стереопроекции и представлена в следующем виде:

Ш =■ С ЛУ ■ & }

т Хг-Ъ-'Ь-Ке-Х'г

где ■Зет - площадь стереоизображения на экране, м2» 1~э~ требуемая яркость в центре экрана, вд/м^; К^ - коэффициент неравномерности освещенности экрана; ^ - коэффициент запаса светового потока; Кд - коэффициент пропускания стекла заслонки; К4 -средний расчетный коэффициент яркости алюмаллровалного экрана;

- расчетный коэффициент пропускания по площади одного кадра стереопары по отношении к площади широкоформатного кадра (для 70 км стереопроекции) или к площади широкоэкранного кадра (для 35 ш стереопроекции); - коэффициент светопропускания поля-роддяых фильтров в стереообъеетивах и в зрительских доляроид-яых очках при параллельных осях поляризации; К^ - экспериментально полученный коэффициент, учишзаюций световые потери при использовании срезанного и смещенного относительно оптической оси кинопроектора объектива по отношению к стандартчому проекционному объективу.

Кг основании расчетов и эксперимеяюв определена линейка экранных стереоизображений, размеры которых взаимосвязаны с линейкой фокусных расстояний агереообъектявов и с необходимой яркостью ъ центре экрана. Рассмотрены технологические принципы стереодроекцеи, б частности исследованы вопросы, связанные с расположением экрана и зоны зрительских мест в зале стереокино-театра, уточнены требования к планировке зрительных;залов стё-

зокинотеатров.

Результаты .исследований я опыт оборудования стереокиноте-тров легли в основу комплексных рекомендаций по проектирована я техническому оснащению стереокяногеатроъ.

Разработанные рекомендация внедрены институтами Гипрокино Пшрогеатр при выполнении проектов переоборудования стерео-няотеатров "Стерео" и "Сыпрус" в гг. Ленинграде и Таллинне.

В третьой главе "Пороговые дараллакск стереоизображений и :ороги стереозрения в условиях кинозала" рассмотрены результа-ы теоретических и экспериментальных исследований по созданию !етода я средств определения пороговых разностных п&раллаксоэ я>ереоизображений и порогов стереозрения наблюдателей г усло-шях кинозала.

Б основу метода количественной оценки стереопорогов лег гринцип визуальных измерений, позволяющий измерять пороговый разностный параллакс стереоизображений и порог стереозрения на-Злвдателя в конкретных условиях стерэовосприягия.

На основании теоретических исследований разработан твст-збъект и создан стереотест-фзльм, позволяющий из совокупности качественных параметров стереоизображений выделить я измерить чисто стереоскопический параметр - пороговый разностный параллакс а порог стереозрения.

Созданный тсстгЮСъект содержит три вертикальные белые полосы на черном фоне с расстоянием между полосами, равным ширине' полос. Стереосъемкой в две экспозиции с помощью стереокамеры 70 КСК-Д были получены стереоизображения тест-объекта на 70 мм дяноаленке. 3 полученном стереоизображении тест-объекта переменным параметром являлся только разностный параллакс меаду одноименными точками крайних и средою: полос, знак я величина ко-

торого изменялись от плана к плану стереотест-фплька, что вшивало соответствующее изменение величины диспарагности в бинокулярной зрительной системе наблюдателя.

Ответы наблюдателей, полученные в результате психофизических экспериментов, были обработаны методом нормальной интерполяции с предварительным выравниванием экспериментальных данных. Погрешность измерений пороговых разностных параллаксов составила 7%, порогов стереозрения - 552. В результате обнаружена линейная зависимость величин порогов стереозрения з условиях кинозала от логарифма ширины тестовых полос. Установленная зависимость позволяет путем экстраполяции определять действующие значения порогов стереозрения для стереокинематографической системы без проведения более точных измерений. На основании экспериментов получена величина порога стереозрения для системы "Стерео-70" при расстоянии наблюдения 3 = 2 Вд (Вэ - высота экрана), составившая ^ =41 угл.с. Разработанный визуальный метод с помощью созданного стереотест-фильма позволяет определить пороговые параллаксы любой стереооисгемы и пороги стереозрения в конкретных условиях восприятия. Использование разработанного метода позволило обосновать расположение первого ряда зрительских мест в стереозшюзаде а > 2 Вд5 по важнейшему параметру стереозрения наблюдателя при стереовосприятии - порогу стереозрения, стимулом которого является пороговый параллакс стереоизображения.

Разработанный метод позволил определить стереопороги в условиях кинозала для системы "Стерео-35Ш". Для этого был изготовлен стереотест-фильм на 35 мм кинопленке.

На основании экспериментальных исследований было установлено, что при прочих равных условиях стереопороги для системы

"Стерео-35А.2г" вше, чем сгереопорогг для системы "Стерео-70" в 1,16 раза. Полученные результаты позволили дать научно обоснованные рекомендации по планировке зрительных залов стерео-кинотеатров при проекции 35 мм стереофильмов в части установки первого ряда зрительские мест относительно экрана на расстоянии з > 2,30 Вэ.

Четвертая глава "Функция передачи модуляции стерсокинема-тографической я бинокулярной зрительной системы наблюдателя" посвящена разработке метода вгзуальной оценка 50?/., созданию тестов и стереотест-фальма, а такта экспериментальным измерениям ФПМ сгереокинематографической и зрительной системы наблюдателя в условиях кинозала.

Измерения передаточных функций и используемый при этом частотный и спектральный анализ, несмотря на ряд ограничений, позволяют наиболее полно оценивать системы передачи и обработки информации. В основу разработанного метода положена визуальная оценка ФПМ с помощью тестов, предъявляемых наблюдателю. ЗИМ зрительной системы человека строится по результатам измерения контрастной чувствительности к предъявляемым синусоидальным ре-иегкаы переменного контраста и пространственной частоты. Возможности применения визуального метода были проверены при использовании набора тестов, представляодкх собой периодические решетки, отличашиеся по пространственной частоте. В пределах каждой решетки по горизонтали изменяется плотность до синусоидальному закону, а по вертикала изменяется контраст по логарифмическому закону.

С целью повшения точности и удобства измерений ФПМ электронно-оптических и зрительных систем был разработан специальный тест и его варианты.' Тест содержал синусоидальные ренетки, про-

; модулированные по закону Гаусса, в которых конвраст синусоидальных полос плавно меняется по радиусу от максимального значения в центре до шшшальдого на периферии. Причем, средняя плотное?] решетки сливается с плотностью фона теста без видима границ. На рис. I приведена аксонометрическая проекция решетки, здаявде; ся основой для созданных тастов.

Для решения задачи определения ФПМ стереоканематографичес-иой и бинокулярной зрительной систем был синтезирован тест, изобразениа которого построено по матричному принципу: по столбцам матрицы меняется пространственная частота решеток;, по строкам - контраст решеток. Изображение матрицы теста, состоящей из восьми строк и восьми столбцов решеток, было синтезировано ЭВМ о высокоразрешающим выгодой полутоновой информация а получено з-ьиде фотоизображения. Кроме того, был синтезирован тест для измерения не только ¡ЙШ, но и ее равномерности по вола изображения системы. Тест выполнен в виде набора матриц, состоящих из синусоидальных решеток, промодушрованнше по закону Гаусса. Каждая матрица содержат решетки' одинаковой пространственной частоты и контраста, а матрица от матрицы отличается по пространственной частоте а по контрасту. В частности, для измерения ИМ и ее равномерности по долю изображения объективов был разработан вариант теста, матрицы которого содержат пять групп решеток, Разработанный тест в соответствии с визуальным методой позволил оценить объективы по функции передача модуляции и ее равномерности по полю изобрааения, что имеет особую ценность в условиях производства оптики на этапе выходного контроля. Для определения Ф!Ш стереокинематогра§Еческой я бинокулярной зрительной си-стелы наблюдателя в условиях кинозала был снят стереотест-фильм, для которого объектом слузщд тест, построенный по матричному

5. Разработан метод а создай стереотест-фильм для измерения пороговых разностных параллаксов стереоизображений я поросов стереозрения наблюдателя в условиях кинозала. Полученное

9

зтереотест-изображение мохет быть применено для определения сте-реопорогов любой системы отображения стереовидеоинформации в конкретных условиях ее применения.

6. Установлена линейная зависимость стереопорогов от логарифма сирины изображения тестовых полос, воспроизводимых стереосистемой, которая позволяет определять действующие значения порогов стереозрения для стереосистем без Проведения более точных измерений.

7. Установлено, что пороги стереозрения резко возрастают 1 при приближений наблюдателя к экрану. Получанные данные позволили обосновать размещение первого ряда зрительских мест в сте-реозалах системы "Стерео-70" на расстоянии Z. 3 > 2 Бд от экрана,

в сгереозалах системы "Стерео-35А2г" - на расстоянии L З>2,30 Вд.

8. Разработан метод и созданы тесты и стереотест-фальм для визуального определения ФПМ электронно-оптических, стерео-кинештографаческих я зрительных систем наблюдателей в конкретных условиях 'восприятия, подтвержденные двумя заявками на изобретение, получившими положительные решения.

Получены неизвестные' ранее ©Ш стереокинематографлческой и бинокулярной зрительной систем наблюдателя при стереовосприя-гии в условиях кинозала.

■ Определено значение критической пространственной частоты бинокулярной зрительной системы яаблвдателя при стереовосприя-тия в условиях кинозала - \)е= 36 Использование получен-

ной величины расширяет возможности известного метода оценки качества1 киноизображений и позволяет применять его для оценки

/ог^раодзосзрахвта различных схэрескяяемлтографаческих систем.

; 91'■ Установлены неизвестные ранее закономерности - пера-одашесть изменвндя функции передача модуляция зрительной си-ccsMiroT ориентация плоскости поляризация света, составляющее ' üü+I0°, я сдвиг фаз периодичнсстзй указанных зависимостей для

~ ... W»

левого и правого глаза, составляющий 30±10 . На основании обнаруженных закономерностей разработан способ сепарации стереоизображения, зяучааввдй восприятие стереоизображений для оператора персональной стераовадеоустановка.

;10, На основании применения разработанных методов, результатов теоретических и экспериментальных исследований, а также опта оборудования стереоаинотеатров разработаны компдокснне рекомендации по проектированию и техническому оснащению стерео- . кинотеатров. ■

■ Публикации по теме диссертации.

1. Болтянский ¿«Г., Овсянникова H.A., Рожков С.Н., Слабова I.E., : Амельянова С.Г. Способ производства стереофильмов, Авт.свид.

* 980043. БД. й 45.-I982.

2. Аиельянова С.Г. Стерэообъечтив ПС-2У.//КтЬмеханаа.-1984.-Ä 7.-С.36-37.

3. Амельянова С.Г. 0 технических средствах демонстрирования 35 мм стереоскопических фяльшв.// Труды НШЩ.-Вып.122. : ISÖ5.C,34-42.

4. Овсяняикова H.A., Амельянова С.Г., Двро В.А. Технические

средства стереопроекция, состояние и перспектива.// Труди НИКФЙ.-1985.-Еып. 122.-С.21-33.

5. Амельянова С.Г. Технологические принципы проектирования и оснащения стереокяяогеатроз.// Труда ЕИКФИ.-М.-1987.-С.5-20.

6. Амельянова С.Г. Исследование рез костных и глубййншс''ПйрвыБ1-. ров стереоизобрааеяия с применением метода вязокоятрастомет- „ ряд. Сборник тезисов II Всесоюзной научн,-тех.1Мнф,.~Й.Д987.-С .48-49.

?. Амельяяова С.Г. Оснозныв яринциш показа 70 ш стереофильмов. //Киномеханик.-1988.-Я 4.-С.37-40 и Я 5.-С.36-39.

8. Павлов H.H., Волков В.Б., Шелеаян D.E., Амельянова С.Т.-

z др. Принципы и перспективы построения оястемн измерения возможностей бинокулярного я стереоскопического зрения человека. Сборник тезисов. Автоштязироваяяыв системы реального времени для эргономических ассяедованнй.-Тарту.'ТУ.- , IS88.-C.II0-I2O.

9. Амельяяова С.Г. Стереокаяотеагры я техяологяческаэ ■т.раглт-ра стереокийопоказа.// Техника кино и телевидения.-1968.V: 3 4.-C.8-I4.

10. Амельянова С.Г., Излепая D.E., Павлов H.H., !£акулоа В.Б.,:; Паук Б.Н., Поляризованный, свет z восприятие стереосдэадче'с- : гах азобрааеяай.// Tezmxa аяяо и т&деваден2я.-1969.-$.5.~. ;

11. Шзлепня D.E., Павлов H.H., Емельянова С.Г.,. Волков Б.В. , . Колесникова Л.Н. Полярззованный свет, контрастная чувстяя- , тольность я структурная организация зрительной системы че~ ' лоаека.// АН СССР. Сенсорные систега.-1989.-Т.З.-3 4.-

С «390-397.

12. Ульянова С.Г., МакуловБ.Б., Павлов H.H., Паук Б.Я., Шелепин Ю.Е. Гест-объект (I).// Заявка на изобретение

Я 4479090ДО (129070) от 24.8.1988. Решение о выдаче ст ,23.05.1969.'

13. '.Амельянова С.Г., Манулов В.Б.» Павлов H.H., Паук В.Н.,

Шелепин Ю.Е.-Тест-объект (2).// Заявка на изобретение S 4479090/10 (120070) от 24.8.1988. Решение о выдаче от 23.06.1989."

14. Шелепин D.E., Павлов H.H., Амельянова С.Г. и др.. Ca&ooö ис оледованил чувствительности фовеалвной зоны сетчатки-к поляризованному свету. Заявка на изобретение Л 4247277/14. Приоритет от 14.05,1987. Решение о выдаче 21.02.1989.

15. Шелепан U.E., Павлов H.H., Амельянова С.Г. и др. Способ диагностики.бинокулярного зрения. Заявка на- изобретение I 4247277/14. Приоритет от I4.05.IS87. Решение о выдаче 21.02.1989."

;1б» Павлов H.H., Данилова М.В., Шелепин D.E., Малетин В.К., Сосвовсхий C.B., Амельянова С .Г. Оптимизация системы человек-дисплей.// Зехника кино и телевлденяя.-1989.-Л II.-.С.8-13.

17. Амельянова С.Г., Ищшш D.A., Рояков С.Я., Суслов В.В. Оценка пороговых параллаксов стереоизображений и порогов стереозрения в условиях кинозала.// Труды ШШИ.-4Д.-1989.-С.135-162.

18. Амельянова С.Г., Шелепин D.E., Павлов H.H. Способ сепарация стереоскопических изображений с помощью поляризованного света. Авг.сввд. & 1550463. Б.И. & I0.-I990.

19. Амельянова. С.Г., Шелепин D.E., Павлов H.H., Макулов В.Б., Паук В.Н. Метод измерения модуляционной передаточной функции электронно-оптических систем отображения видеоинформации.// Информационный сборник научно-технических достиае-няй и передовой опыт в кинематографии.-М. (НИКФЮ.-1990.-

G.29.